पीवीसी कैल्शियम जिंक स्टेबलाइजर्स के लिए सामान्य परीक्षण विधियों का विश्लेषण

पीवीसी से बने तैयार उत्पादों का उपयोग विभिन्न उद्योगों में होता है। पीवीसी कैल्शियम जिंक स्टेबलाइजर के मूल्यांकन और परीक्षण के लिए उनकी कार्यक्षमता के आधार पर विभिन्न विधियों की आवश्यकता होती है। सामान्यतः, दो मुख्य विधियाँ हैं: स्थैतिक और गतिशील। स्थैतिक विधि में कांगो रेड टेस्ट पेपर विधि, एजिंग ओवन टेस्ट और विद्युत-प्रेरक बल विधि शामिल हैं, जबकि गतिशील विधि में टॉर्क रियोमीटर टेस्ट और डायनामिक डबल रोल टेस्ट शामिल हैं।
1. कांगो रेड टेस्ट पेपर विधि
ग्लिसरॉल युक्त तेल स्नान का उपयोग करते हुए, परीक्षण किए जाने वाले पीवीसी को ऊष्मा स्टेबलाइज़र के साथ समान रूप से मिलाया जाता है और एक छोटी टेस्ट ट्यूब में रखा जाता है। सामग्री को थोड़ा हिलाकर ठोस बनाया जाता है, और फिर तेल स्नान में रखा जाता है। पीवीसी कैल्शियम जिंक स्टेबलाइज़र तेल स्नान में ग्लिसरॉल का तापमान पहले से लगभग 170 ℃ पर सेट किया जाता है, ताकि छोटी टेस्ट ट्यूब में पीवीसी सामग्री की ऊपरी सतह ग्लिसरॉल की ऊपरी सतह के बराबर हो जाए। छोटी टेस्ट ट्यूब के ऊपर एक पतली कांच की नली वाला प्लग लगाया जाता है, जो ऊपर से नीचे तक पारदर्शी होती है। कांगो रेड टेस्ट पेपर को रोल करके कांच की नली के नीचे इस प्रकार रखा जाता है कि कांगो रेड टेस्ट पेपर का निचला किनारा पीवीसी सामग्री के ऊपरी किनारे से लगभग 1 सेमी दूर हो। प्रयोग शुरू होने के बाद, कांगो रेड टेस्ट स्ट्रिप को टेस्ट ट्यूब में रखने से लेकर उसके नीले होने तक का समय नोट करें, जो कि ऊष्मीय स्थिरता का समय है। इस प्रयोग का मूल सिद्धांत यह है कि पीवीसी लगभग 170 ℃ तापमान पर तेजी से विघटित हो जाता है, लेकिन ऊष्मा स्थैतिक पदार्थ मिलाने से इसका विघटन रुक जाता है। समय बीतने के साथ-साथ ऊष्मा स्थैतिक पदार्थ का उपभोग होता रहता है। पूर्ण उपभोग होने पर, पीवीसी तेजी से विघटित होकर एचसीएल गैस मुक्त करता है। इस समय, परीक्षण नली में मौजूद कांगो रेड अभिकर्मक एचसीएल के साथ सहज अभिक्रिया के कारण अपना रंग बदल लेता है। इस समय को नोट करें और समय अवधि के आधार पर ऊष्मा स्थैतिक पदार्थ की प्रभावशीलता का आकलन करें।
2. स्थैतिक ओवन परीक्षण
पीवीसी पाउडर और अन्य प्रसंस्करण सहायक पदार्थों (जैसे स्नेहक, प्रभाव संशोधक, भराव पदार्थ आदि) के साथ-साथ पीवीसी कैल्शियम जिंक स्टेबलाइजर के उच्च गति मिश्रित नमूने तैयार करें। उपरोक्त नमूने की एक निश्चित मात्रा लें, पीवीसी कैल्शियम जिंक स्टेबलाइजर में विभिन्न ऊष्मा स्टेबलाइजर को एक निश्चित अनुपात में मिलाएं, अच्छी तरह से मिश्रण करें, और फिर इसे डबल स्टिक मिश्रण में डालें।
मिक्सर पर परीक्षण नमूनों की तैयारी आम तौर पर प्लास्टिसाइज़र मिलाए बिना की जाती है। डबल रोल का तापमान 160-180 ℃ पर सेट किया जाता है, और प्लास्टिसाइज़र मिलाने पर रोल का तापमान आमतौर पर 140 ℃ के आसपास होता है। दो छड़ियों से बार-बार दबाकर एक समान पीवीसी नमूना प्राप्त किया जाता है, फिर उसे काटकर अलग-अलग ऊष्मा स्टेबलाइज़र युक्त एक निश्चित आकार के पीवीसी नमूने प्राप्त किए जाते हैं। विभिन्न पीवीसी परीक्षण नमूनों को एक स्थिर उपकरण पर रखा जाता है और फिर उन्हें एक स्थिर तापमान (आमतौर पर 180 ℃) वाले ओवन में रखा जाता है। परीक्षण नमूनों के रंग में परिवर्तन को हर 10 या 15 मिनट में तब तक रिकॉर्ड किया जाता है जब तक कि वे काले न हो जाएं।
ओवन एजिंग परीक्षणों के माध्यम से, पीवीसी की तापीय स्थिरता पर ऊष्मा स्टेबलाइज़र की प्रभावशीलता का निर्धारण किया जा सकता है, विशेष रूप से रंग परिवर्तन को रोकने की उनकी क्षमता का। आमतौर पर यह माना जाता है कि पीवीसी को गर्म करने पर, रंग हल्के से गहरे रंग में परिवर्तित होता है, जिसमें सफेद, पीला, भूरा और काला रंग शामिल हैं। पीवीसी के रंग में समय के साथ होने वाले बदलाव से क्षरण की स्थिति का पता लगाया जा सकता है।
3. विद्युत विभव विधि (चालकता विधि)
प्रायोगिक उपकरण मुख्य रूप से चार भागों से मिलकर बना है। दाहिना भाग अक्रिय गैस उपकरण है, जिसमें आमतौर पर नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है, लेकिन कभी-कभी हवा का भी। अंतर यह है कि नाइट्रोजन संरक्षण का उपयोग करने पर, पीवीसी कैल्शियम जिंक स्टेबलाइज़र हवा में मौजूद ऑक्सीजन ऑक्सीकरण के कारण पीवीसी की मूल श्रृंखलाओं के क्षरण को रोक सकता है। प्रायोगिक तापन उपकरण आमतौर पर लगभग 180 ℃ के तापमान पर एक तेल स्नान होता है। पीवीसी और ऊष्मा स्टेबलाइज़र के मिश्रण को तेल स्नान के अंदर रखा जाता है। जब एचसीएल गैस उत्पन्न होती है, तो यह अक्रिय गैस के साथ बाईं ओर स्थित NaOH विलयन में प्रवेश करती है। NaOH तेजी से एचसीएल को अवशोषित कर लेता है, जिससे विलयन के पीएच मान में परिवर्तन होता है। समय के साथ पीएच मीटर के परिवर्तनों को रिकॉर्ड करके, विभिन्न ऊष्मा स्टेबलाइज़र के प्रभाव का निर्धारण किया जा सकता है। प्रायोगिक परिणामों में, प्रक्रिया द्वारा प्राप्त पीएच वक्र को एक प्रेरण अवधि और एक वृद्धि अवधि में विभाजित किया गया है, और प्रेरण अवधि की लंबाई ऊष्मा स्टेबलाइज़र की प्रभावशीलता के अनुसार बदलती रहती है।
4. टॉर्क रियोमीटर
टॉर्क रियोमीटर एक विशिष्ट लघु-स्तरीय उपकरण है जो पीवीसी की वास्तविक प्रक्रिया का अनुकरण करता है। उपकरण के बाहरी भाग पर एक बंद प्रोसेसिंग बॉक्स होता है, और प्रोसेसिंग बॉक्स का तापमान और आंतरिक दो रोलर्स की गति को उपकरण से जुड़े कंप्यूटर के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है। टॉर्क रियोमीटर में डाली जाने वाली सामग्री की मात्रा आमतौर पर 60-80 ग्राम होती है, जो विभिन्न उपकरण मॉडलों के अनुसार भिन्न होती है। प्रायोगिक चरण इस प्रकार हैं: पहले से ही विभिन्न ऊष्मा स्टेबलाइजर युक्त मास्टरबैच तैयार करें, और मूल मास्टरबैच फॉर्मूले में आमतौर पर पीवीसी सीपीई, CaCO3, TiO2, स्नेहक आदि के अलावा ACR शामिल होता है। टॉर्क रियोमीटर को पहले से ही निर्धारित तापमान पर सेट किया जाता है। जब यह निर्धारित तापमान पर पहुँच जाता है और गति स्थिर हो जाती है, तो तौला हुआ मिश्रण प्रोसेसिंग बॉक्स में डाला जाता है, बॉक्स को तुरंत बंद कर दिया जाता है, और जुड़े हुए कंप्यूटर पर विभिन्न मापदंडों को रिकॉर्ड किया जाता है, जो रियोलॉजिकल वक्र होता है। प्रसंस्करण के बाद, एक्सट्रूडेड सामग्री की विभिन्न दिखावट विशेषताओं जैसे सफेदी, आकार, चिकनाई आदि का पता लगाया जा सकता है। इन मापदंडों का उपयोग करके, संबंधित हीट स्टेबलाइज़र की औद्योगिक क्षमता निर्धारित की जा सकती है। एक उपयुक्त हीट स्टेबलाइज़र में उचित टॉर्क और प्लास्टिसाइज़ेशन समय होना चाहिए, और उत्पाद अच्छी तरह से आकारित, उच्च सफेदी वाला और चिकनी सतह वाला होना चाहिए। टॉर्क रियोमीटर ने प्रयोगशाला अनुसंधान और औद्योगिक बड़े पैमाने पर उत्पादन के बीच एक सुविधाजनक सेतु का काम किया है।
5. डायनामिक डबल रोल परीक्षण
ऊष्मा स्थैतिक कारकों के प्रभाव को गतिशील रूप से मापने की सहायक विधि के रूप में, रियोमीटर की अनुपस्थिति में गतिशील डबल रोलर का उपयोग किया जाता है, और प्रयोग में डबल रोलर टैबलेट प्रेसिंग उपकरण का चयन किया जाता है। इसमें उच्च गति से मिश्रित पाउडर डालकर उसे आकार में दबाया जाता है। प्राप्त नमूने को बार-बार निकाला जाता है। जब तक परीक्षण नमूना काला न हो जाए, तब तक उसे पूरी तरह से काला होने में लगने वाले समय को रिकॉर्ड किया जाता है, जिसे काला होने का समय कहा जाता है। काला होने की अवधि की तुलना करके पीवीसी पर विभिन्न ऊष्मा स्थैतिक कारकों के तापीय स्थिरता प्रभाव का निर्धारण किया जाता है।